KR20140084160A

KR20140084160A - 사출 블로우 성형 장치 및 그것에 사용되는 금형 유닛 및 사출 블로우 성형 방법

Info

Publication number: KR20140084160A
Application number: KR1020147012565A
Authority: KR
Inventors: 카즈유키 요코바야시; 다이자부로 타케하나
Original assignee: 닛세이 에이. 에스. 비 기카이 가부시키가이샤
Priority date: 2011-10-24
Filing date: 2012-10-24
Publication date: 2014-07-04
Also published as: CN103889683B; JP6085815B2; CN103889683A; WO2013062014A1; JPWO2013062014A1; KR101915303B1

Abstract

프리폼(5)을 사출 성형부로부터 블로우 성형부에 반송할 때에, 프리폼을 사출 성형 후에 냉각하고, 냉각 수축에 따른 흡착력에 의해 프리폼을 코어형(51)에 유지시킨다.

Description

사출 블로우 성형 장치 및 그것에 사용되는 금형 유닛 및 사출 블로우 성형 방법{INJECTION BLOW MOLDING DEVICE, MOLD UNIT USED THEREFOR, AND INJECTION BLOW MOLDING METHOD}

본 발명은 수지 재료를 인젝션(사출) 성형에 의해 프리폼을 형성한 후, 이 프리폼을 블로우 성형에 의해 소정 형상의 중공 성형품으로 하는 사출 블로우 성형 장치 및 그것에 사용되는 금형 유닛 및 사출 블로우 성형 방법에 관한 것이다.

종래, 전구의 커버 등의 중공 성형품의 성형 장치로서, 수지 재료로 이루어지는 프리폼을 인젝션 성형에 의해 형성한 후, 이 프리폼을 블로우 성형에 의해 소정 형상으로 성형하는 사출 블로우 성형 장치가 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

특허문헌 1에 기재된 성형 장치는, 소위 종형 체결식의 사출 블로우 성형 장치이며, 다음과 같은 공정으로 중공 성형품을 형성한다. 우선은 코어형의 외주에 네크형과 캐비티형을 끼운 상태에서, 이들 형에 의해 형성된 공극 내에 원료 수지를 충전하여 바닥이 있는 패리슨(프리폼)을 형성한다. 다음에, 코어형과 캐비티형을 이간시키고, 블로우형이 코어형에 대향하는 위치가 되도록 캐비티형 및 블로우형을 슬라이드시킨다. 즉, 패리슨(프리폼)을 캐비티형에 대향하는 위치로부터 블로우형에 대향하는 위치까지 반송한다. 그 후, 코어형과 블로우형을 근접시킨 상태에서, 패리슨(프리폼)을 블로우 성형하여 소정 형상의 중공 성형품으로 한다.

이러한 사출 블로우 성형 장치에 있어서는, 특허문헌 1에도 기재되어 있는 바와 같이, 프리폼은 일반적으로 네크형에 의해 파지된 상태에서 장치 내를 반송된다. 또한 네크형으로 파지되어 있던 부분은 중공 성형품의 네크부가 되고, 예를 들면, 중공 용기의 경우, 이 네크부에는 캡을 고정하기 위한 나사 등이 형성된다.

일본 공개특허공보 평8-281782호

상기 서술한 바와 같이 중공 성형품의 대부분은 나사 등이 형성되는 네크부를 구비하고 있다. 이러한 네크부를 구비하는 중공 성형품을 제조하는 경우에는 네크형은 필수적이다.

그러나, 중공 성형품 중에는, 예를 들면, 전구 커버 등과 같이 네크부를 구비하고 있지 않은 것도 있다. 네크부를 구비하고 있지 않은 중공 성형품을 제조하는 경우 네크형은 필수적인 것이 아니다. 이 때문에, 네크부를 구비하고 있지 않은 중공 성형품을 제조할 때에, 프리폼을 네크형으로 파지하여 반송하고자 하면, 금형 비용이 늘어나는 것은 물론, 제조 효율의 저하에 의한 비용의 증가를 초래할 우려도 있다. 구체적으로는, 최종적으로 중공 성형품의 네크부를 절제하는 여분의 공정이 필요하게 되어버린다.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 네크부를 구비하고 있지 않은 중공 성형품을 비교적 용이하고 또한 염가로 제조할 수 있는 사출 블로우 성형 장치 및 그것에 사용되는 금형 유닛 및 사출 블로우 성형 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하는 본 발명의 제1 태양은, 사출 캐비티형과 이 사출 캐비티형 내에 상방으로부터 삽입된 코어형과의 사이의 공간에 원재료를 도입하여 프리폼을 형성하는 사출 성형부와, 상기 프리폼을 블로우형 내에서 블로우 성형하여 소정 형상의 중공 성형품으로 하는 블로우 성형부와, 상기 프리폼을 상기 코어형에 유지하여 상기 사출 성형부로부터 상기 블로우 성형부에 반송하는 반송 수단을 구비하고, 상기 반송 수단은 상기 프리폼을 사출 성형 후에 냉각하고, 이 냉각에 따른 수축력에 의해 상기 프리폼을 상기 코어형에 유지하여 반송하는 것을 특징으로 하는 사출 블로우 성형 장치에 있다.

이러한 제1 태양에서는, 프리폼의 냉각에 따른 수축력에 의해 프리폼이 코어형에 양호하게 유지된다. 즉 프리폼이 냉각에 따라 수축함으로써 코어형에 흡착하는 것으로 유지된다. 이 때문에, 네크부를 구비하고 있지 않은 중공 성형품을 제조할 때에, 네크형을 사용하지 않고 프리폼을 양호하게 반송할 수 있다.

본 발명의 제2 태양은, 제1 태양의 사출 블로우 성형 장치에 있어서, 상기 사출 캐비티형의 상부에는 상기 프리폼의 개구 가장자리부의 외주면을 규정함과 아울러, 상기 사출 캐비티형과는 상하 방향에서 분리 가능한 통형상 분할형이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 사출 블로우 성형 장치에 있다.

이러한 제2 태양에서는, 캐비티형과 코어형을 떼어놓을 때, 프리폼을 캐비티형으로부터 양호하게 이형시킬 수 있다.

본 발명의 제3 태양은, 제1 또는 2 태양의 사출 블로우 성형 장치에 있어서, 상기 코어형의 외주부에는 상기 프리폼의 개구면을 규정하는 통형상 이형 부재가 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 사출 블로우 성형 장치에 있다.

이러한 제3 태양에서는, 블로우 성형부에서 성형된 중공 성형품을 취출할 때에, 중공 성형품을 코어형으로부터 양호하게 이형시킬 수 있다.

본 발명의 제4 태양은, 사출 캐비티형과 이 사출 캐비티형 내에 상방으로부터 삽입된 코어형과의 사이의 공간에 원재료를 도입하여 프리폼을 형성하는 사출 성형부와, 상기 프리폼을 블로우형 내에서 블로우 성형하여 소정 형상의 중공 성형품으로 하는 블로우 성형부와, 상기 프리폼을 사출 성형 후에 냉각하고, 이 냉각에 따른 수축력에 의해 상기 프리폼을 상기 코어형에 유지하여 반송하는 반송 수단을 구비하는 사출 블로우 성형 장치에 사용되는 금형 유닛으로서, 상기 코어형과, 당해 코어형의 외주부에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 상기 프리폼의 개구면을 규정하는 통형상 이형 부재를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 금형 유닛에 있다.

이러한 제4 태양에서는, 사출 블로우 성형 장치의 블로우 성형부에 있어서 중공 성형품을 취출할 때에, 중공 성형품을 코어형으로부터 양호하게 이형시킬 수 있다.

본 발명의 제5 태양은, 제4 태양의 금형 유닛에 있어서, 상기 코어형과 상기 통형상 이형 부재가 가압 부재(付勢部材)를 통하여 연결되어 있음과 아울러, 상기 통형상 이형 부재를 하방을 향하여 압압(押壓) 가능한 압압 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 금형 유닛에 있다.

이러한 제5 태양에서는, 가압 부재의 가압력에 저항하여 통형상 이형 부재를 압압 수단에 의해 압압함으로써, 통형상 이형 부재가 소정 거리만큼 하방으로 이동한다. 이것에 의해, 사출 블로우 성형 장치의 블로우 성형부에 있어서 중공 성형품을 코어형으로부터 보다 양호하게 이형시킬 수 있다.

본 발명의 제6 태양은, 사출 캐비티형과 이 사출 캐비티형 내에 상방으로부터 삽입된 코어형과의 사이의 공간에 원재료를 도입하여 프리폼을 형성하는 사출 성형부와, 상기 프리폼을 블로우형 내에서 블로우 성형하여 소정 형상의 중공 성형품으로 하는 블로우 성형부와, 상기 프리폼을 사출 성형 후에 냉각하고, 이 냉각에 따른 수축력에 의해 상기 프리폼을 상기 코어형에 유지하여 반송하는 반송 수단을 구비하는 사출 블로우 성형 장치에 사용되는 금형 유닛으로서, 상기 블로우형으로서, 상기 중공 성형품의 숄더부(肩部)를 형성하는 블로우 캐비티형과, 상기 중공 성형품의 바닥부(底部)를 형성하는 일체형의 바닥형(底型)을 구비하는 것을 특징으로 하는 금형 유닛에 있다.

이러한 제6 태양에서는, 바닥형이 분할형이 아니라 일체형으로 되어 있는 것으로, 바닥부에 파팅 라인을 남기지 않고 중공 성형품을 양호하게 성형할 수 있다.

본 발명의 제7 태양은, 제6 태양의 금형 유닛에 있어서, 상기 블로우형의 형 폐쇄시에 상기 바닥형의 하측에 삽입되고, 상기 바닥형의 바닥면측에 맞닿아 당해 바닥형을 상승시킴과 아울러 지지하는 지지 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 금형 유닛에 있다.

이러한 제7 태양에서는, 블로우형을 구성하는 블로우 캐비티형과 바닥형을 양호하게 형 폐쇄할 수 있으며, 중공 성형품에 파팅 라인이 생기는 것을 억제할 수 있다.

본 발명의 제8 태양은, 제7 태양의 금형 유닛에 있어서, 상기 지지 부재가 상기 바닥형의 바닥면측에 맞닿아 당해 바닥형을 안내하는 가이드 부재를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 금형 유닛에 있다.

이러한 제8 태양에서는, 형 폐쇄시에 블로우형에 생기는 진동을 억제할 수 있고, 블로우형의 파손을 억제할 수 있음과 아울러, 파팅 라인의 발생을 보다 확실하게 억제할 수 있다.

본 발명의 제9 태양은, 제8 태양의 금형 유닛에 있어서, 상기 바닥형의 바닥면측에 경사형상의 피가이드면이 설치되고, 상기 블로우형의 형 폐쇄시에 상기 바닥형의 하측에 상기 지지 부재가 삽입되면, 상기 가이드 부재가 상기 피가이드면을 슬라이딩함으로써 상기 바닥형이 상승하는 것을 특징으로 하는 금형 유닛에 있다.

이러한 제9 태양에서는, 형 폐쇄시에 블로우형에 생기는 진동을 보다 확실하게 억제할 수 있다.

본 발명의 제10 태양은, 사출 캐비티형과 이 사출 캐비티형 내에 상방으로부터 삽입된 코어형과의 사이의 공간에 원재료를 도입하여 프리폼을 형성하는 사출 성형 공정과, 상기 프리폼을 블로우형 내에서 블로우 성형하여 소정 형상의 중공 성형품으로 하는 블로우 성형 공정과, 상기 프리폼을 상기 코어형에 유지하여 상기사출 성형부로부터 상기 블로우 성형부에 반송하는 반송 공정을 구비하고, 상기 반송 공정에서는, 상기 프리폼을 사출 성형 후에 냉각하고, 이 냉각에 따른 수축력에 의해 상기 프리폼을 상기 코어형에 유지하여 반송하는 것을 특징으로 하는 사출 블로우 성형 방법에 있다.

이러한 제10 태양에서는, 프리폼의 점착력에 의해 프리폼이 코어형에 양호하게 유지된다. 이 때문에, 네크부를 구비하고 있지 않은 중공 성형품을 제조할 때에, 네크형을 사용하지 않고 프리폼을 양호하게 반송할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 프리폼이 코어형에 양호하게 유지되기 때문에, 네크부를 구비하고 있지 않은 중공 성형품을 제조할 때에, 네크형을 사용할 필요가 없어진다. 이것에 의해, 금형 비용을 삭감할 수 있다. 또 불필요한 네크부를 형성할 필요도 없어져, 그것에 따라 수지량을 저감할 수도 있다. 따라서, 제조 효율을 향상할 수 있음과 아울러 제조 비용을 삭감할 수 있다.

또 네크형을 사용하지 않는 것으로, 프리폼의 네크 아래의 사출 성형시에 있어서의 유지 열량의 감소가 억제되기 때문에, 균일한 두께 분포의 중공 성형품을 성형하기 쉬워진다. 또한 네크부를 형성할 필요가 없어짐으로써, 성형할 수 있는 중공 성형품의 디자인의 폭도 넓어진다.

또 사출 블로우 성형 장치에 사용되는 금형 유닛이 통형상 이형 부재를 구비함으로써, 블로우 성형부에 있어서 중공 성형품을 취출할 때에, 중공 성형품을 코어형으로부터 양호하게 이형시킬 수 있다.

도 1은 중공 성형품의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 2는 프리폼의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 3은 일 실시형태에 따른 사출 블로우 성형 장치의 개략 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 일 실시형태에 따른 사출 성형부의 측면에 있어서의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 일 실시형태에 따른 사출 성형부의 정면에 있어서의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
도 6은 일 실시형태에 따른 사출 블로우 성형부의 측면에 있어서의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
도 7은 일 실시형태에 따른 지지 부재의 개략 구성을 나타내는 확대도이다.
도 8은 일 실시형태에 따른 중공 성형품의 제조 공정을 나타내는 개략도이다.
도 9는 일 실시형태에 따른 중공 성형품의 제조 공정을 나타내는 개략도이다.
도 10은 일 실시형태에 따른 중공 성형품의 제조 공정을 나타내는 개략도이다.

이하, 본 발명의 일 실시형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.

도 1에 나타내는 중공 성형품(1)은 예를 들면 폴리카보네이트 등의 수지 재료로 형성된 전구 커버이며, 전구를 삽입하기 위한 개구부(2)를 제외하고 소정 반경(R1)의 대략 구형상으로 형성되어 있다. 또 개구부(2)의 주위에는 미소한 플랜지부(3)가 설치되어 있다. 즉, 중공 성형품(1)은 개구부(2)측과는 반대측의 반구 부분을 형성하는 바닥부(1a)와, 바닥부(1a)와 플랜지부(3)를 연결하는 숄더부(1b)를 구비하고 있다. 숄더부(1b)의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 본 실시형태에서는, 바닥부(1a)로부터 연속되는 반경(R1)의 대략 구형상으로 형성되어 있다. 이 중공 성형품(전구 커버)(1)은 예를 들면 플랜지부(3)를 걸어맞추거나 함으로써 전구의 금구에 고정되도록 되어 있다. 물론, 중공 성형품(전구 커버)과 전구의 금구의 고정 방법은 특별히 한정되는 것은 아니다.

또한 전구 커버로서는 소위 네크부에 설치된 나사부 등에 의해 전구의 금구에 고정되는 것도 있지만, 본 실시형태에 따른 전구 커버(중공 성형품)(1)는 그것과는 상이하게 네크부를 구비하고 있지 않은 타입의 것이다.

그리고, 이러한 형상의 중공 성형품(1)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 사출 성형에 의해 형성한 프리폼(5)을 블로우 성형함으로써 형성되어 있다.

이하, 중공 성형품(1)을 형성하기 위한 사출 블로우 성형 장치(10)의 구성에 대해서 설명한다. 본 실시형태에 따른 사출 블로우 성형 장치(10)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 사출 장치(20)가 연결되어 프리폼(5)을 사출 성형하는 사출 성형부(30)와, 프리폼(5)을 블로우 성형하여 중공 성형품(1)으로 하는 블로우 성형부(40)를 가진다. 이들 사출 성형부(30)와 블로우 성형부(40)는 상세하게는 후술하지만, 반송 수단(70)을 중심으로 하여 약90°~180°의 범위에서 회전한 위치에 배치되어 있다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 사출 성형부(30)에는 사출 장치의 선단의 노즐이 접속되는 핫러너형(31)이 기대(32) 상에 설치되어 있다. 핫러너형(31) 상에는 프리폼(5)의 동체부 외주면을 규정하는 사출 캐비티형(33)이 고정되어 있다. 이 사출 캐비티형(33)에는 사출 캐비티형(33)을 냉각하기 위한 냉각 회로(도시하지 않음)가 설치되어 있다.

사출 캐비티형(33)의 상부에는 프리폼(5)의 개구 가장자리부의 외주면을 규정하는 통형상 분할형(34)이 설치되어 있다. 이 통형상 분할형(34)은 사출 캐비티형(33)과는 상하 방향(연직 방향)에서 분리 가능하게 설치되어 있다. 구체적으로는 사출 캐비티형(33)과 통형상 분할형(34) 사이에, 예를 들면, 압축 스프링 등으로 구성되어 양자를 이간하는 방향(연직 방향)으로 가압하는 가압 부재(35)가 설치되어 있다. 따라서, 형 개방된 상태에서는, 사출 캐비티형(33)과 통형상 분할형(34) 사이에는 약간의 간극이 형성되어 있다.

그리고 사출 성형부(30)에서는, 이들 사출 캐비티형(33) 및 통형상 분할형(34)과, 그 상방에 배치된 금형 유닛(50) 사이에 구획형성된 공간(36)에 원재료인 수지 재료를 도입함으로써 프리폼(5)이 형성된다.

금형 유닛(50)은 본 실시형태에서는 코어형(51)과, 코어형(51)의 외주부에 상하 방향(연직 방향)으로 이동 가능하게 설치된 통형상 이형 부재(52)를 구비하고 있다. 코어형(51)은 온도조절 매체 및 에어의 유통 회로가 구비된 복수의 부재로 이루어지는 인코어 고정 블록(53)에 고정되어 있다. 그 상단측이 단열판(54)을 통하여 회전판 고정 부재(55)에 고정되고, 회전판 고정 부재(55)는 반송 수단(70)을 구성하는 회전판(71)에 고정되어 있다.

상세하게는 후술하지만, 회전판(71)을 회전시킴으로써, 코어형(51)에 유지된 프리폼(5)이 사출 성형부(30)로부터 블로우 성형부(40)에 반송되도록 되어 있다.

또 코어형(51)은 제1 인코어(56)와, 제1 인코어(56)의 외주부에 장착되는 제2 인코어(57)를 구비하고 있다. 제1 인코어(56)의 선단측(하단측)은 프리폼(5)의 동체부 형상을 가지고, 그보다 상단측에 제2 인코어(57)가 장착되어 있다. 제2 인코어(57)는 프리폼(5)의 개구 가장자리부의 내주면을 규정한다.

또한 코어형(51)을 구성하는 제1 인코어(56)와 제2 인코어(57) 사이에는, 에어 유로(58)가 구획형성되어 있다. 후술하는 바와 같이 블로우 성형부(40)에 있어서, 이 에어 유로(58)를 통하여 제2 인코어(57)의 선단부에 있는 에어 도출구(59)로부터 프리폼(5) 내에 에어가 공급된다.

통형상 이형 부재(52)는 제2 인코어(57)의 외주부에 장착되어 있고, 프리폼(5)의 개구면(5a) 및 개구 가장자리부의 외주(도 2 참조)를 규정한다. 통형상 이형 부재(52)는 본 실시형태에서는 인코어 고정 블록(53)의 하면측에 지지된 스트리퍼 플레이트(60)에 고정되어 있다. 인코어 고정 블록(53)과 스트리퍼 플레이트(60)는, 예를 들면 인장 스프링으로 구성되는 가압 부재(61)를 통하여 연결되어 있다. 따라서 스트리퍼 플레이트(60)는 통상은 인코어 고정 블록(53)에 맞닿은 상태에서 지지되어 있다.

또 금형 유닛(50)은 도 5에 나타내는 바와 같이 통형상 이형 부재(52)를 하방을 향하여 압압 가능한 압압 수단으로서의 봉형상의 압압 부재(62)를 구비하고 있다. 이 압압 부재(62)에는 에어 실린더 등에 의해 상하 방향(연직 방향)으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 후술하는 바와 같이 소정의 타이밍에서 이 압압 부재(62)를 하방으로 이동시켜 스트리퍼 플레이트(60)를 압압함으로써, 스트리퍼 플레이트(60)는 인코어 고정 블록(53)으로부터 이간하여 소정 거리만큼 하방으로 이동한다. 즉 압압 부재(62)를 하방으로 이동시키면, 그것에 따라 통형상 이형 부재(52)가 하방으로 이동하도록 되어 있다.

이와 같이 본 실시형태에서는 인코어 고정 블록(53)에 고정된 코어형(51)과 통형상 이형 부재(52)가 가압 부재(61)를 통하여 연결되고, 통형상 이형 부재(52)는 압압 부재(62)에 의해 하방을 향하여 압압되어 있다. 따라서, 가압 부재(62)의 가압력에 저항하여 통형상 이형 부재(52)를 압압 부재(62)로 압압했을 때에만, 통형상 이형 부재가 소정 거리만큼 하방으로 이동한다. 상세하게는 후술하지만, 이것에 의해 사출 블로우 성형 장치의 블로우 성형부에 있어서 중공 성형품을 코어형으로부터 양호하게 이형시킬 수 있다.

또 제1 인코어(56)는 도시는 생략하지만, 선단을 닫은 중공형상으로 형성되어 있고, 내부에 중공부가 형성되어 있다. 중공부 내에는 파이프 부재가 삽입되어 있고, 오일 등의 온도조절 유체를 순환시키기 위해서 온도조절 유체 유로가 형성되어 있다. 즉 온도조절 유체는 도입로(66)를 통하여 파이프 부재의 내부에 공급되고, 중공부의 내벽면과 파이프 부재 사이의 간극을 통과하고, 배출로(67)를 통하여 외부로 배출되도록 되어 있다.

사출 성형부(30)에서 사출 성형된 프리폼(5)은 상기 서술한 바와 같이 금형 유닛(50)을 구성하는 코어형(51)에 유지된 상태에서 블로우 성형부(40)에 반송된다. 즉 반송 수단(70)이 프리폼(5)을 코어형(51)에 유지한 상태에서 회전판(71)을 회전시킴으로써, 프리폼(5)이 사출 성형부(30)로부터 블로우 성형부(40)에 반송된다. 또한, 필요에 따라서 사출 성형부(30)와 블로우 성형부(40) 사이에 온도조절부를 설치해도 상관없고, 블로우 성형부(40) 뒤에 취출부나 인젝션 코어 냉각부 등의 기구를 설치해도 상관없다. 사출 성형부(30)와 블로우 성형부(40) 사이의 회전 각도는 성형 장치의 구성에 따라 적당히 변경해도 상관없다. 단, 기구의 간소화의 면으로부터 90°, 120°, 180°의 어느 하나로부터 선택하는 것이 바람직하다.

또 반송 수단(70)에서는, 프리폼(5)을 반송할 때, 금형 유닛(50)을 통하여 프리폼(5)을 소정 온도까지 냉각하고, 이 냉각에 따른 수축력에 의해 프리폼(5)을 코어형(51)에 유지시키고 있다. 즉 프리폼(5)의 냉각 수축 등에 따른 흡착력에 의해 코어형(51)에 프리폼(5)을 유지시키도록 하고 있다. 본 실시형태에서는 상기 서술한 바와 같이 코어형(51)을 구성하는 제1 인코어(56) 내에는, 온도조절 유체 유로(도시하지 않음)가 형성되어 있고, 이 온도조절 유체 유로에 공급하는 온도조절 유체의 온도를 조절함으로써, 프리폼(5)의 온도를 내측으로부터 조정하고 있다. 또, 냉각 회로를 설치한 사출 캐비티형(33)에 의해 프리폼(5)을 외측으로부터 강제 냉각하고 있다. 이들 작용에 기초하는 프리폼(5)의 수축력(흡착력)에 의해, 프리폼(5)을 코어형(51)에 양호하게 유지할 수 있다.

또한 「프리폼(5)의 냉각」은 사출 성형시에 비해 프리폼(5)의 온도를 상대적으로 저하시키고 있는 상태를 말하고, 프리폼(5)이 코어형(51)에 의해 온도조절된 상태여도 된다. 프리폼(5)의 온도조절 온도는 수지 재료의 종류에 따라서도 상이하지만, 프리폼(5)이 블로우 성형부(40)에 도달했을 때, 블로우 성형에 적합한 온도로 되어 있을 필요가 있다. 예를 들면, 폴리카보네이트를 사용하는 경우에는, 코어형(51)의 온도를 160℃ 이상 180℃ 이하로 하는 것이 바람직하다. 코어형(51)의 온도를 이 온도 범위보다 높게 하거나 낮게 하거나 해버리면 프리폼(5)이 블로우 성형시의 적정 온도로부터 벗어나버리기 때문에 바람직하지 않다.

그리고 프리폼(5)을 그 냉각에 따른 수축력(흡착력)에 의해 코어형(51)에 유지한 상태에서 회전판(71)을 회전시킴으로써, 프리폼(5)을 금형으로 파지하지 않고 사출 성형부(30)로부터 블로우 성형부(40)에 양호하게 반송할 수 있다. 본 실시형태와 같이 네크부를 가지지 않는 중공 성형품을 형성할 때에도, 프리폼(5)을 사출 성형부(30)로부터 블로우 성형부(40)에 양호하게 반송할 수 있다.

블로우 성형부(40)에는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 중공 성형품(1)의 외형을 규정하는 블로우형을 가지는 블로우 금형 유닛(80)이 구비되어 있다. 본 실시형태에서는 블로우 금형 유닛(80)은 블로우형으로서의 블로우 캐비티형(41) 및 바닥형(42)을 구비하고 있다. 중공 성형품(1)의 숄더부(1b)를 형성하는 블로우 캐비티형(41)은 한 쌍의 분할형(41a, 41b)으로 이루어지고, 각 분할형(41a, 41b)은 블로우 캐비티 고정판(43)을 통하여 형 체결판(44)에 고정되어 있다. 형 체결판(44)은 도시하지 않는 유압 실린더 등에 의해 기대(45) 상을 이동 가능하게 구성되어 있다. 블로우 캐비티형(41)은 이들 형 체결판(44)으로 각 분할형(41a, 41b)이 압압됨으로써 형 체결되도록 되어 있다.

한편, 중공 성형품(1)의 바닥부(1a)를 형성하는 바닥형(42)은 대략 반구형상을 가지는 일체형의 금형이며, 승강 기구에 의해 승강 가능하게 기대(45) 상에 설치되어 있다. 구체적으로는 바닥형(42)은 바닥형 고정판(42a)에 고정되어 있다. 기대(45)측에는 이 바닥형 고정판(42a)의 대향하는 위치에, 선단(상단)에 스페이서(46a)가 연결된 승강 실린더(46)가 설치되어 있다. 이 구성에 의해, 승강 실린더(46)를 상승시키면 스페이서(46a)를 통하여, 바닥형 고정판(42a)과 함께 바닥형(42)이 밀려올라가도록 되어 있다. 또 바닥형 고정판(42a)의 바닥면에는 가이드축(47)이 설치되고, 가이드축(47)은 스페이서(46a)에 설치된 관통 구멍(46b)을 통하여 스페이서(46a)의 하방측까지 연장설치되어 있다. 또한 본 실시형태에서는 이 가이드축(47)은 승강 실린더(46)를 끼우고 2개 설치되어 있다. 스페이서(46a)의 하방측으로 돌출된 각 가이드축(47)의 선단 부분에는 코일 스프링(48)이 장착되어 있다. 이 코일 스프링(48)은 스페이서(46a)와 가이드축(47)의 선단에 설치된 고정판(47a)과의 사이에 고정되어 있다. 즉 바닥형 고정판(42a) 및 바닥형(42)은 이 코일 스프링(48)에 의해 항상 하방측으로 가압되어 있다.

이와 같이 바닥형(42)이 분할형이 아니고 구면형상을 구비한 일체형으로 되어 있는 것으로, 바닥부에 파팅 라인을 남기지 않고 중공 성형품(1)을 성형할 수 있다. 따라서, 이러한 금형 유닛을 채용함으로써, 예를 들면, 전구 커버 등의 중공 성형품(1)을 양호하게 제조할 수 있다.

또한 본 실시형태에서는 블로우 캐비티 고정판(43)에 지지 부재(90)가 설치되어 있다. 지지 부재(90)는 블로우 캐비티형(41)을 형 폐쇄할 때에 바닥형(42)의 하측에 삽입되고, 바닥형(42)의 바닥면측에 맞닿아 바닥형(42)을 상승시킴과 아울러 바닥형(42)을 지지할 수 있다. 본 실시형태에서는 지지 부재(90)는 바닥형 고정판(42a)의 하측에 삽입되어 바닥형 고정판(42a)의 바닥면에 맞닿음으로써, 바닥형(42)을 상승시킴과 아울러 지지 가능하게 하고 있다.

구체적으로는, 지지 부재(90)는 바닥형(42)의 하측에 삽입될 때에, 바닥형(42)의 바닥면측에 맞닿아 바닥형(42)을 안내하는 가이드 부재인 롤러(91)(가이드 부재의 일례)를 구비하고 있다. 한편, 바닥형(42)의 바닥면측, 본 실시형태에서는 바닥형 고정판(42a)의 바닥면에는, 도 7에 나타내는 바와 같이 경사형상의 피가이드면(42b)이 설치되어 있다. 이 피가이드면(42b)은 바닥형(42)의 바닥면 중앙부에 대하여 소정 각도(θ)로 경사져 있다. 이것에 의해, 블로우 캐비티형(41)을 형 폐쇄할 때에, 바닥형 고정판(42a)의 하측에 지지 부재(90)가 삽입되면, 바닥형 고정판(42a)의 측방으로의 이동에 따라 롤러(91)가 이 피가이드면(42b)을 전동하고(도 7(a)), 그 결과 바닥형 고정판(42a)이 상승한다(도 7(b)).

이와 같이 형 폐쇄시에 바닥형(42)을 약간 상승시키도록 함으로써, 블로우 캐비티형(41)과 바닥형(42)의 간극을, 이들 금형을 파손시키지 않고, 비교적 좁게 할 수 있다. 따라서, 중공 성형품(1)에 생기는 파팅 라인이 두드러지지 않도록 억제할 수 있다.

특히, 지지 부재(90)가 롤러(91)를 구비하고, 또 바닥형 고정판(42a)에 피가이드면(42b)이 설치되어 있는 것으로, 형 폐쇄시에 금형에 생기는 진동을 효과적으로 억제할 수 있다. 따라서, 금형을 파손시키지 않고, 파팅 라인의 발생을 보다 확실하게 억제할 수 있다.

또 본 실시형태에서는, 상기 서술한 바와 같이 바닥형 고정판(42a) 및 바닥형(42)이 코일 스프링(48)에 의해 항상 하방측으로 가압되어 있다. 이것에 의해, 블로우 캐비티형(41)의 형 개방시에 지지 부재(90)가 바닥형(42)의 하측으로부터 뽑히면, 코일 스프링(48)의 가압력에 의해, 바닥형(42)이 약간 하강한다. 즉 본 실시형태에서는 금형의 개폐시에, 가이드축(47), 코일 스프링(48), 지지 부재(90) 등에 의해, 승강 실린더(46)에 의한 승강과는 별도로, 바닥형(42)을 약간 승강시킬 수 있도록 되어 있다. 이것에 의해, 블로우 캐비티형(41)과 바닥형(42)의 간극을 비교적 용이하게 조정할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는 바닥형(42)을 지지하는 지지 부재(90)에 의해 블로우 캐비티형(41)과 바닥형(42)의 간극을 조정하도록 했지만, 금형 간의 간극의 조정 방법은 특별히 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 승강 실린더(46)에 의한 바닥형(42)의 상승 스피드를 다단계로 해도 된다. 즉, 상승 스피드를 적당히 조정함으로써, 승강 실린더(46)에 의한 승강에 의해서도 블로우 캐비티형(41)과 바닥형(42)의 간극을 조정할 수 있다.

그리고 블로우 성형부(40)에서는, 이들 블로우 캐비티형(41) 및 바닥형(42)과, 그 상방에 배치된 금형 유닛(50)을 형 체결하여 구획형성되는 공간(49) 내에서 프리폼(5)을 블로우 성형함으로써 소정 형상의 중공 성형품(1)이 형성된다. 본 실시형태에서는, 네크형을 사용하고 있지 않기 때문에, 프리폼(5)의 네크 아래의 유지 열량이 충분히 있다. 또, 사출 성형부(30)로부터 코어형(51)에 의해 반송될 때, 프리폼(5)은 연신에 적합한 온도로 유지되어 있다. 이 때문에, 프리폼(5)의 개구단에 가까운 위치에서 에어 도출구(59)로부터 내부에 에어를 유입시켜, 블로우 성형할 수 있다. 이 때문에, (네크부가 없는) 균일한 두께 분포의 중공 성형품을 용이하게 성형할 수 있다.

또한 네크형이 있는 경우는, 프리폼의 네크 아래의 사출 성형시에 있어서의 유지 열량이 감소하기 쉬운 점에서 (식기 쉬운 점에서), 네크 아래가 연신되기 어렵게 두껍게 되기 쉬운 경향이 있어, 균일한 두께 분포의 용기를 성형하기 어렵다. 이것은 전구 커버와 같은 균일한 두께 분포가 요구되는 용기에서는 특히 불이익이 된다. 네크 길이가 짧은 경우는 그 영향이 더욱 현저해지고, 그 영향을 회피하기 위해서는, 복잡하고 또한 특수한 가열 수단이 현상황에서는 필요하다.

이하, 이러한 구성의 사출 블로우 성형 장치(10)에 있어서의 중공 성형품(1)의 형성 방법에 대해서 설명한다.

우선은 사출 성형부(30)에 있어서, 도 8(a)에 나타내는 바와 같이, 사출 캐비티형(33)과, 코어형(51)을 포함하는 금형 유닛(50)을 형 체결한 상태에서, 이들 사출 캐비티형(33)과 금형 유닛(50) 사이의 공간(36)에 원재료를 도입하여 프리폼(5)을 형성한다(사출 성형 공정).

프리폼(5)의 성형이 종료하면, 상기 서술한 바와 같이 코어형(51)을 소정 온도(즉 블로우 성형시의 적정 온도) 이상으로 유지한 채, 프리폼(5)을 냉각하여, 이 냉각에 따른 수축력(흡착력)에 의해 코어형(51)에 유지한 상태에서, 블로우 성형부(40)에 반송한다(반송 공정).

구체적으로는 코어형(51)을 소정 온도 이상으로 유지한 상태에서, 도 8(b)에 나타내는 바와 같이, 사출 캐비티형(33) 및 금형 유닛(50)을 형 개방한다. 여기서, 상기 서술한 바와 같이 사출 캐비티형(33) 상에는, 가압 부재(35)를 통하여 통형상 분할형(34)이 설치되어 있다. 이 때문에, 도 9에 나타내는 바와 같이, 형 개방을 개시하여 코어형(51)을 상승시키면, 형 개방 개시 직후는, 통형상 분할형(34)도 가압 부재(35)에 의해 압압되어 상승한다. 사출 캐비티형(33)과 통형상 분할형(34) 사이에는 수밀리~수센티 정도의 간극(100)이 형성되게 된다. 이것에 의해 형 개방 개시 직후는, 통형상 분할형(34)에 의해 프리폼(5)의 플랜지부(3)가 상방으로 밀려올라간다. 따라서, 프리폼(5)을 사출 캐비티형(33)으로부터 양호하게 이형할 수 있다. 즉 프리폼(5)을 자신의 냉각에 따른 수축력(흡착력)에 의해 코어형(51)에 양호하게 유지시킬 수 있다.

다음에, 회전판(71)을 회전시킴으로써 금형 유닛(50)과 함께 프리폼(5)을 사출 성형부(30)로부터 블로우 성형부(40)에 반송한다. 회전 각도는 상기 서술한 바와 같이 적당히 변경 가능하지만, 특히 90°, 120°, 180°로 하는 것이 바람직하다.

그 후, 블로우 성형부(40)에 있어서, 도 10(a)에 나타내는 바와 같이, 블로우 캐비티형(41) 및 바닥형(42)과, 코어형(51)을 포함하는 금형 유닛(50)을 형 체결하고, 이들 금형으로 구획형성되는 공간(49) 내에서 프리폼(5)을 블로우 성형한다. 즉 제1 인코어(56)와 제2 인코어(57) 사이에 구획형성되어 있는 에어 유로(58) 및 에어 도출구(59)를 통하여 프리폼(5) 내에 에어를 공급하여 프리폼(5)을 블로우 성형한다. 이것에 의해 소정 형상의 중공 성형품(1)이 형성된다(블로우 성형 공정).

그 후에는 블로우 캐비티형(41) 및 바닥형(42)과, 금형 유닛(50)을 형 개방하여, 중공 성형품(1)을 회수한다. 형 개방되면 도 10(b)에 나타내는 바와 같이 중공 성형품(1)의 개구 둘레가장자리부는 코어형(51)에 유지된 상태가 유지되어 있다. 이 상태에서 예를 들면 회수용의 트레이(도시하지 않음)를 중공 성형품에 대향하는 위치까지 삽입한다. 그리고, 도 10(c)에 나타내는 바와 같이, 코어형(51)으로부터 중공 성형품(1)을 이형시켜, 트레이 내에 낙하시켜 회수한다.

여기서 상기 서술한 바와 같이 제2 인코어(57)의 외주부에는 통형상 이형 부재(52)가 상하 방향으로 이동 가능하게 장착되어 있다. 상세하게는, 통형상 이형 부재(52)가 고정되어 있는 스트리퍼 플레이트(60)가, 코어형(51)이 고정된 인코어 고정 블록(53)에 가압 부재(61)를 통하여 연결되어 있다. 따라서, 압압 부재(62)를 하강시킴으로써(도 5 참조), 스트리퍼 플레이트(60)와 함께 통형상 이형 부재(52)가 하강하여 중공 성형품(1)이 압압된다. 이것에 의해 중공 성형품(1)을 코어형(51)으로부터 양호하게 이형시켜 중공 성형품(1)을 용이하게 회수할 수 있다.

이상 설명한 본 발명에 의하면, 네크부를 구비하고 있지 않은 중공 성형품을 형성할 때에도, 프리폼을 양호하게 유지하여 반송할 수 있다. 따라서 비용의 삭감을 도모할 수 있고, 중공 성형품을 비교적 염가로 제조할 수 있게 된다.

또 이상 본 발명의 일 실시형태에 대해서 설명했지만, 물론, 본 발명은 그 주지를 일탈하지 않는 범위이면, 각종 변경이 가능하다.

예를 들면, 상기 서술한 실시형태에서는, 중공 성형품으로서 전구의 커버를 예시했지만, 본 발명은 전구의 커버의 제조 뿐만아니라 모든 중공 성형품의 제조에 적용할 수 있는 것이다. 또, 상기 서술한 실시형태에서는, 중공 성형품의 수지 재료로서 폴리카보네이트를 예시했지만, 그 이외에도 예를 들면 폴리프로필렌이나 폴리에틸렌과 같은 수지 재료를 사용해도 된다.

10…사출 블로우 성형 장치
20…사출 장치
30…사출 성형부
31…핫러너형
32…기대
33…사출 캐비티형
34…통형상 분할형
35…가압 부재
40…블로우 성형부
41…블로우 캐비티형
42…바닥형
42a…바닥형 고정판
42b…피가이드면
43…블로우 캐비티 고정판
44…형 체결판
45…기대
46…승강 실린더
47…가이드축
50…금형 유닛
51…코어형
52…통형상 이형 부재
53…인코어 고정 블록
54…단열판
55…회전판 고정 부재
56…제1 인코어
57…제2 인코어
58…에어 유로
59…에어 도출구
60…스트리퍼 플레이트
61…가압 부재
62…압압 부재
66…도입로
67…배출로
70…반송 수단
71…회전판
80…블로우 금형 유닛
90…지지 부재
91…롤러(가이드 부재)

Claims

사출 캐비티형과 이 사출 캐비티형 내에 상방으로부터 삽입된 코어형과의 사이의 공간에 원재료를 도입하여 프리폼을 형성하는 사출 성형부와,
상기 프리폼을 블로우형 내에서 블로우 성형하여 소정 형상의 중공 성형품으로 하는 블로우 성형부와,
상기 프리폼을 상기 코어형에 유지하여 상기 사출 성형부로부터 상기 블로우 성형부에 반송하는 반송 수단을 구비하고,
상기 반송 수단은 상기 프리폼을 사출 성형 후에 냉각하고, 이 냉각에 따른 수축력에 의해 상기 프리폼을 상기 코어형에 유지하여 반송하는 것을 특징으로 하는 사출 블로우 성형 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 사출 캐비티형의 상부에는, 상기 프리폼의 개구 가장자리부의 외주면을 규정함과 아울러, 상기 사출 캐비티형과는 상하 방향에서 분리 가능한 통형상 분할형이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 사출 블로우 성형 장치.　
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 코어형의 외주부에는, 상기 프리폼의 개구면을 규정하는 통형상 이형 부재가 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 사출 블로우 성형 장치.
사출 캐비티형과 이 사출 캐비티형 내에 상방으로부터 삽입된 코어형과의 사이의 공간에 원재료를 도입하여 프리폼을 형성하는 사출 성형부와, 상기 프리폼을 블로우형 내에서 블로우 성형하여 소정 형상의 중공 성형품으로 하는 블로우 성형부와, 상기 프리폼을 사출 성형 후에 냉각하고, 이 냉각에 따른 수축력에 의해 상기 프리폼을 상기 코어형에 유지하여 반송하는 반송 수단을 구비하는 사출 블로우 성형 장치에 사용되는 금형 유닛으로서,
상기 코어형과,
당해 코어형의 외주부에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 상기 프리폼의 개구면을 규정하는 통형상 이형 부재를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 금형 유닛.
제 4 항에 있어서,
상기 코어형과 상기 통형상 이형 부재가 가압 부재를 통하여 연결되어 있음과 아울러,
상기 통형상 이형 부재를 하방을 향하여 압압 가능한 압압 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 금형 유닛.
사출 캐비티형과 이 사출 캐비티형 내에 상방으로부터 삽입된 코어형과의 사이의 공간에 원재료를 도입하여 프리폼을 형성하는 사출 성형부와, 상기 프리폼을 블로우형 내에서 블로우 성형하여 소정 형상의 중공 성형품으로 하는 블로우 성형부와, 상기 프리폼을 사출 성형 후에 냉각하고, 이 냉각에 따른 수축력에 의해 상기 프리폼을 상기 코어형에 유지하여 반송하는 반송 수단을 구비하는 사출 블로우 성형 장치에 사용되는 금형 유닛으로서,
상기 블로우형으로서,
상기 중공 성형품의 숄더부를 형성하는 블로우 캐비티형과,
상기 중공 성형품의 바닥부를 형성하는 일체형의 바닥형
을 구비하는 것을 특징으로 하는 금형 유닛.
제 6 항에 있어서,
상기 블로우형의 형 폐쇄시에 상기 바닥형의 하측에 삽입되고, 상기 바닥형의 바닥면측에 맞닿아 당해 바닥형을 상승시킴과 아울러 지지하는 지지 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 금형 유닛.
제 7 항에 있어서,
상기 지지 부재가 상기 바닥형의 바닥면측에 맞닿아 당해 바닥형을 안내하는 가이드 부재를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 금형 유닛.
제 8 항에 있어서,
상기 바닥형의 바닥면측에 경사형상의 피가이드면이 설치되고,
상기 블로우형의 형 폐쇄시에 상기 바닥형의 하측에 상기 지지 부재가 삽입되면, 상기 가이드 부재가 상기 피가이드면을 슬라이딩함으로써 상기 바닥형이 상승하는 것을 특징으로 하는 금형 유닛.
사출 캐비티형과 이 사출 캐비티형 내에 상방으로부터 삽입된 코어형과의 사이의 공간에 원재료를 도입하여 프리폼을 형성하는 사출 성형 공정과,
상기 프리폼을 블로우형 내에서 블로우 성형하여 소정 형상의 중공 성형품으로 하는 블로우 성형 공정과,
상기 프리폼을 상기 코어형에 유지하여 상기 사출 성형부로부터 상기 블로우 성형부에 반송하는 반송 공정
을 구비하고,
상기 반송 공정에서는, 상기 프리폼을 사출 성형 후에 냉각하고, 냉각에 따른 수축력에 의해 상기 프리폼을 상기 코어형에 유지하여 반송하는 것을 특징으로 하는 사출 블로우 성형 방법.